(57)【要約】【課題】鉛入り半田を使用するプリント基板との識別が容易な鉛フリー対応プリント基板及びその管理方法を提供することを課題とする。【解決手段】鉛フリー半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色を、鉛入り半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色と異なる色とする。また、鉛フリー半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色を緑色以外の色とする。さらに、鉛フリー半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色と、鉛入り半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色との間に濃淡差を設ける。これらにより上記の課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色と異なる色としたことを特徴とする鉛フリー対応プリント基板。
【請求項２】
鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を緑色以外の色としたことを特徴とする請求項１記載の鉛フリー対応プリント基板。
【請求項３】
鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色と、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色との間に濃淡差を設けたことを特徴とする鉛フリー対応プリント基板。
【請求項４】
鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色と異なる色とし、レジスト色の相違により管理することを特徴とする鉛フリー対応プリント基板の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体に有害な物質である鉛を含まない鉛フリー対応プリント基板及びその管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パソコン・ＡＶ機器等の一般需要者向電子機器や産業用電子機器を含むほとんどすべての電子機器に使用されるプリント基板に電子部品を半田付けする際には、錫と鉛の共晶合金である鉛入り半田（Ｐｂ−Ｓｎ共晶半田）が用いられていた。この鉛入り半田は融点が低く取り扱い易いこと、価格が安価であること等々、半田として極めて優れた合金であり広く用いられている。その一方、この鉛入り半田は鉛を含むことから毒性があり、使用済み電子機器の不法投棄などにより環境汚染の原因ともなっている。
【０００３】
電子機器についてもリユース・リサイクル化が推進されているものの、すべての電子機器を完全にリユース・リサイクルすることは事実上不可能であり、使用済みの電子機器が自然環境中にそのまま不法廃棄される場合もあり得る。そのような場合には鉛入り半田に含まれる鉛成分が土壌や地下水を汚染することになり、流水や地下水を介して飲用水に混入した鉛成分が人間や動物の体内に入る恐れがある。そして、最終的には人体や動物の健康を損なう危険性がある。
【０００４】
かかる事情を反映して、鉛を含む人体に有害な物質を電子機器に使用することの規制が強まってきた。例えば欧州共同体では、電子機器に含まれる特定有害物質の使用を制限する ＲｏＨＳ（ Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment ）指令が制定され、２００６年７月１日から発効することとなっている。このＲｏＨＳ指令は、電子機器を廃棄する段階における有害物質の取り扱いを規制するものではなく、電子機器が市場に投入される段階における有害物質の取り扱いを規制するものである。ＲｏＨＳ指令によれば、水銀やカドミウム等とともに鉛の使用も規制されている。
【０００５】
すなわち、ＲｏＨＳ指令に対応した電子機器であるためには、電子部品をプリント基板に実装する半田付け作業の際に鉛入り半田を使用することはできず、鉛を含まない半田、いわゆる鉛フリー半田を使用する必要がある。このような事情に鑑み、すでに鉛成分を含まない鉛フリー半田が販売されている。例えば主成分としての錫（Ｓｎ）に、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）等を添加した鉛フリー半田がある。
【０００６】
鉛フリー半田は鉛成分を含まないことから環境には優しい材料であるが、その一方、鉛入り半田に較べると融点が高く、従来の鉛入り半田を使用した半田付け作業とは異なる製造工程が必要になる。また、融点が高いことに起因して鉛フリー半田に使用する電子部品やプリント基板は、従来の鉛入り半田を使用する場合と異なる仕様が要求される。したがって、鉛入り半田を使用するプリント基板の実装作業と、鉛フリー半田を使用するプリント基板の実装作業とでは、異なる作業工程が要求されることになる。
【０００７】
ここで、自然環境に与える悪影響を考慮すれば、将来的にはすべての電子機器の半田に鉛フリー半田を使用することが好ましいが、現実問題として、短期間にすべての電子機器の半田を鉛フリー半田に切り替えることは不可能である。したがって、電子機器製造業においては、今後とも相当長期間にわたって鉛入り半田と鉛フリー半田が併用されることになる。
【０００８】
しかし、同一仕様の電子機器について、鉛フリー半田を使用したプリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板が併存して製造される場合、目視による外観観察では鉛フリー半田を使用したプリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板を識別することは困難である。このような事情から、従来は鉛フリー半田を使用するプリント基板と鉛入り半田を使用するプリント基板とを識別するため、基板表面にエッチングやシルク印刷等により識別記号を付していた。また、プリント基板の外形の一部に切り欠き等の凹凸を設け、鉛フリー半田を使用するプリント基板と鉛入り半田を使用するプリント基板とを外形形状の相違により識別していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８４７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、電子機器に対する小型化の要請は強く、電子機器の小型化を実現すべく、電子部品を実装するためのプリント基板には表面実装技術が広く用いられるようになってきた。また、プリント基板に実装される電子部品自体の形状も小型化される傾向にある。このような事情からプリント基板の両面に電子部品を高密度に表面実装した場合、電子部品を実装した後では、プリント基板の表面に空きスペースはほとんどないのが実情である。したがって、シルク印刷等によりプリント基板の表面に識別記号を付すとしても、肉眼で瞬時に判読可能な大きさの識別記号を付すことは困難となる。一方、肉眼でも判読可能なように大きな識別記号を付すと、部品実装前はともかく、部品実装後においては識別記号が部品によって隠れてしまう。いずれにせよプリント基板の表面に識別記号を付しても肉眼では容易に判読することができないという問題があった。
【００１０】
また、プリント基板の外形の一部に切り欠き等の凹凸を設け、鉛フリー半田を使用するプリント基板と鉛入り半田を使用するプリント基板を外形形状の相違により識別する方法においても、プリント基板自体が小型化すると、プリント基板の外形に設けることができる凹凸の大きさにも限界があり、肉眼で瞬時に判別することは困難であった。このように、従来採用されていたいずれの識別方法によっても、鉛フリー半田を使用したプリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板を肉眼によって瞬時に判別することは困難であった。その結果、鉛フリー半田を使用したプリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板を誤認するという問題も少なからず発生する可能性がある。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、鉛入り半田を使用するプリント基板との識別が容易な鉛フリー対応プリント基板及びその管理方法を提供することを課題とする。特に電子部品の実装の有無にかかわらず肉眼で瞬時に識別可能な鉛フリー対応プリント基板及びその管理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色と異なる色としたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の鉛フリー対応プリント基板において、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を緑色以外の色としたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色と、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色との間に濃淡差を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４記載の発明は、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色と異なる色とし、レジスト色の相違により鉛フリー対応プリント基板を管理することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の鉛フリー対応プリント基板によれば、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色と異なる色としたことから、色の相違により肉眼であっても瞬時に鉛フリー対応プリント基板であることを認識できる。
【００１７】
請求項２記載の鉛フリー対応プリント基板によれば、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を緑色以外の色としたことから、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色として多用されている緑色との識別が極めて容易になる。
【００１８】
請求項３記載の鉛フリー対応プリント基板によれば、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色と、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色との間に濃淡差を設けたことから、鉛入り半田を使用するプリント基板との識別が可能な鉛フリー対応プリント基板をより低コストで製作できる。
【００１９】
請求項４記載の鉛フリー対応プリント基板の管理方法によれば、鉛フリー半田を使用するプリント基板のレジスト色を、鉛入り半田を使用するプリント基板のレジスト色と異なる色としたことから、鉛フリー半田を使用するプリント基板と鉛入り半田を使用するプリント基板とをレジスト色の相違により肉眼でも瞬時に識別できる。また、電子部品の組立工程において、鉛フリー対応プリント基板が鉛入り半田対応プリント基板に混入しても容易に識別することができる。したがって、電子機器について信頼性の高い品質管理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例を示すプリント基板を示す断面図であり、図２はプリント基板に電子部品を実装した状態を示す断面図である。また、図３はガラスエポキシ材の主要材料たるガラスの温度に対する体積変化を示す特性図である。
【００２１】
図１に概略断面を示す両面実装プリント基板１は、絶縁層としてのガラスエポキシ板２の両面に銅箔３が接合された基板表面に、感光性のレジスト４を塗布し、マスクパターン（図示せず）を介してレジスト４を露光後現像し、次にレジスト４をマスクとして露出している銅をエッチングにより除去して銅の回路パターン３を形成したものである。したがって、回路パターン３が形成されたプリント基板１の両面は、回路パターン３が存在する部位以外は塗布されたレジスト４によって覆われることになる。その後、必要に応じてレジスト４面上には、実装部品の配置記号等を示すためのシルク印刷が施される。
【００２２】
図２は、図１に示すプリント基板１に電子部品５を実装した状態を示すものである。ただし、図では煩雑さを回避するため、片面に一つの電子部品５だけを実装した状態を示している。プリント基板１に電子部品５を実装する際には、回路パターン３に対応したステンレス鋼製のメタルマスクとスキージィ（図示せず）を用いて電子部品５が載置される回路パターンたるランド３上にクリーム半田６が塗布され、その後メタルマスクを取り除くことにより電子部品５が載置されるランド３上だけにクリーム半田６が残るようにされている。このような工程を経た後、マウンター等によりプリント基板１上の所定位置に電子部品５が載置される。そして、プリント基板１上の所定位置に必要な電子部品５が載置された後、プリント基板１はリフロー炉内に入れられて使用する半田の融点以上の温度に昇温され、半田付けされる。
【００２３】
ここで、鉛フリー対応プリント基板に用いる半田と、鉛入り半田対応プリント基板に用いる半田とでは融点が異なる。鉛入り半田として広く用いられているＰｂ−Ｓｎ共晶半田の融点は１８３℃ であるのに対し、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕを主成分とする鉛フリー半田の融点は２１７〜２１９℃ であり、略３５℃ 程度の開きがある。
【００２４】
以上は半田付け作業について鉛フリー半田と鉛入り半田の違いについて説明したが、結局、鉛フリー半田を使用したプリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板とでは、半田付け作業のみならず、使用する電子部品も異なることから、プリント基板の半田付け作業から完成品検査に至るまで、鉛フリー対応プリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板とを確実に管理する必要がある。したがって、鉛フリー半田を使用したプリント基板と鉛入り半田を使用したプリント基板との識別は目視にて瞬時にできることが重要である。
【００２５】
そこで、本発明においては、プリント基板１の製作段階において欠かすことのできないレジスト４塗布工程において、鉛フリー半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色と鉛入り半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色とを異なる色として、レジスト４の色の相違により鉛フリー半田を使用するプリント基板１を管理することとした。また、鉛フリー半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色を鉛入り半田を使用するプリント基板１に多用されている緑色以外の色として、目視でも瞬時に判別できるようにした。さらに、鉛フリー半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色と、鉛入り半田を使用するプリント基板１のレジスト４の色との間に濃淡差を設けて、比較的低コストで鉛フリー半田を使用するプリント基板１の識別を可能とした。
【００２６】
以上、本発明を実施例に基づいて説明をしたが、本発明は種々の変形実施をすることができる。例えば上記実施例においては、電子部品５を実装するプリント基板１は両面実装基板を用いて説明をしたが、本発明は両面実装基板に限定されるものではなく、片面実装基板についても適用できることは言うまでもない。また、プリント基板１は多層基板からなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例を示す鉛フリー対応プリント基板を示す断面図である。
【図２】同上、電子部品を実装した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  プリント基板
４  レジスト
６  半田
【図１】
2007073603.tif 000003
【図２】
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